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中草药中铁元素与总黄酮含量测定与药效关系分析
作者:韩丽琴 董顺福 刘建华

《时珍国医国药》 2007年 第11期

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       【摘要】 
       目的通过对治疗呼吸系统疾病中草药中微量元素铁和总黄酮的含量测定,分析微量元素铁与总黄酮含量的相关性,以及清除自由基的构效关系。方法选取8种临床上常用的治疗呼吸系统疾病的中草药,用原子吸收分光光度计测定其微量元素铁的含量。采用醇提法提取药物中总黄酮,用紫外分光光度法测定药物中总黄酮的含量。结果治疗呼吸系统疾病中草药中含有丰富的微量元素铁和黄酮类化合物。结论中药柴胡、金银花、鱼腥草、紫草中铁元素的含量较高,这几种药物中总黄酮的含量也较高,总黄酮和铁含量有一定的相关性。中药中的黄酮类化合物和铁可结合成金属配合物,二者协同可以发挥抗氧化功能,清除体内自由基。测定结果为进一步探讨草药抗衰老、清除自由基的机理提供有用的数据。
       【关键词】  中药 铁 总黄酮
       Abstract:ObjectiveTo determine the contents of Fe and flavonoid in Chinese herbal Medicines, analyze the relationship between trace element Fe and the total flavonoid content, and study the scarenging effect on the free radicals. Methods8 kinds of Chinese herbal medicines commonly used to treat respiratory system diseases in clinic were selected. The atomic absorption spectrometry was used to determine the content of trace elements Fe. Alcohol was used to extract the flavone in Scutellaria baicalensis Georgi,the content of flavone was determined with UV spectrometry. ResultsThe results showed that metal elements and flavone were rich in Chinese herbal medicines. ConclusionThere is certain relationship between flavonoid and the content of  Fe.Trace element Fe and flavonoids can combine to metals matches to develop the anti- oxidizes the function, the clearance free radicals inside the body. It provided a useful data for the further study  mechanism of the herb medicine in anti- decrepitude and the clearance free radicals.
       Key words:Chinese herbal medicine;   Fe;   Total flavonoid
        中药中含有蛋白质、氨基酸类、脂类、糖类,有机酸、酚类、苷、单宁、挥发油以及微量元素和维生素等多种成分。通过对中药药理活性物质的深入探讨,人们越来越认识到,微量元素与人体的健康和疾病有着重要的关系。中药中的黄酮类化合物和金属元素可结合成金属配合物,二者协同可以发挥抗氧化功能。为了探讨中药中微量元素与总黄酮的关系,作者选用了常用的治疗呼吸系统疾病的8种中草药,并选择了与之有关的有效成分总黄酮和微量元素Fe,用原子吸收分光光度法测定其Fe元素的含量,并采用醇提法提取药物中总黄酮,用紫外分光光度法测定药物中总黄酮的含量,对这些微量元素与总黄酮的含量以及中药疗效的相关性进行了初步讨论,为进一步研究有关微量元素的存在形态、药理机制等提供参考。
       1  材料与方法
       1.1   材料鱼腥草、甘草、五味子、何首乌、紫草、石菖蒲、半夏、葛根,均为市售,经鉴定均为正品。
       1.2  仪器与试剂HG-9600型原子吸收分光光度计(沈阳分析仪器厂),附80586微机和FAAS软件。FA1104N型全自动分析天平。仪器工作条件:灯电流4.0 mA;波长279.5 nm; 狭缝0.2 nm;负高压400-V;空气流量5.0 L·min-1 ;乙炔气流量1.0 L·min-1。Fe标准储备液均为国家二级标准溶液,浓度为500 mg/L(中国环境监测总站);使用液为20 mg/L,优级纯HNO3,HClO4均为优级纯,实验用水为高纯水。芦丁标准品(F 20050930,国药集团化学试剂有限公司)。
       1.3  样品处理将样品烘干研碎,充分混匀,烘干至恒重,准确称取1.000 0 g,每种样品平行取3份,置于25 ml锥形瓶中,加浓HNO3 10 ml,封口过夜;次日分别加入浓HNO3 10 ml,HClO4 5 ml,于电热板上缓慢加热,当剩下1ml左右时再加浓HNO3 20 ml,HClO4 5 ml,继续消化,至溶液呈无色透明近干为止。用3%硝酸稀释溶解,转移至25 ml容量瓶中,定容至刻度,混匀待测。
       1.4  含量测定选择仪器最佳工作条件,分别测定样品液中Fe的含量。标准系列为:Fe  0.00,0.10,0.20,0.40,0.80,1.60 mg/L,在本工作范围内,元素线性关系良好,回归方程C=12.042A-0.004,相关系数r=0.996。
       1.5  乙醇提取药物中总黄酮准确称取中草药10.0 g于索氏提取器中,120 ml乙醚回流4 h,至无色,换成70%乙醇提取10 h,过滤,减压浓缩至20 ml左右,等体积石油醚萃取3次,用30%乙醇定容至100 ml。
       1.6  标准曲线绘制准确称取干燥至恒重的芦丁标准品0.076 0 g,用30%乙醇溶解后,转入250 ml容量瓶中,30%乙醇定容,摇匀备用。此溶液浓度为0.304 0 mg/ml。准确移取上述芦丁溶液0.00,0.04,0.80,1.20,1.60和2.00 ml于25 ml锥形瓶中,加30%乙醇至12.5 ml,加入0.8 ml 5%NaNO2溶液,放置5 min,加0.8 ml 5% Al(NO3)3溶液,放置6 min,加5 ml 4%NaOH溶液,30%乙醇稀释至刻线,放置10 min,于510 nm处测定吸收度,平行测定3次,取平均值,绘制标准曲线。回归方程:A=9.232C+0.001,相关系数:r=0.999。
       1.7  总黄酮的紫外分光光度法测定准确量取提取液0.50 ml于25 ml锥形瓶中,加30%乙醇至12.5 ml,加入0.8 ml 5%NaNO2溶液,放置5 min,加0.8 ml 5% Al(NO3)3溶液,放置6 min,加5 ml 4%NaOH溶液,30%乙醇稀释至刻线,放置10 min,于510 nm处测定吸收度A,平行测定3次,取平均值。
       2  元素含量测定结果
        药物中Fe及总黄酮含量的测定结果见表1。表1  中药中Fe及总黄酮含量测定结果(略)
        测定结果显示,治疗呼吸系统疾病中草药中含有丰富的微量元素Fe,何首乌、五味子中Fe的含量较高,含量最高的是何首乌,Fe含量最低的是葛根;总黄酮含量较高的有紫草,甘草。不同药物中所含的总黄酮和Fe元素含量具有一定的差异,这与产地的土质和气候等因素有关。药材由于生长环境不同,产地不同,会影响到化学成分的含量,从而影响到药效。五味子、紫草中Fe元素的含量较高,这几种药物中总黄酮的含量也较高。3  讨论
        微量元素指“生物体所需要,不可缺少的且存在量极少的元素,约占人体总重量0.05%以下”,目前发现五十余种。随着微量元素在医药学中的出现,元素医学的引入,“中药与微量元素”已形成一门边缘学科,是当前生命科学研究领域的课题之一[1]。
        铁是人体必需的微量元素,分布于人体内的器官与组织中, Fe元素对生物体内的免疫系统起着重要的调节作用,成人日需铁量为3~9 mg。治疗呼吸系统疾病中药的清热解暑作用与其中较高的总黄酮和Fe含量有一定的相关性。Fe可能是与清热作用关系密切的元素。黄酮类成分具有改变毛细血管的脆性、降脂、抗血栓、抗氧化、降糖、止咳、祛痰、抗菌等多种生理活性,是已知的强有力的抗氧化剂和抑制菌物质。
        黄酮类属于多酚羟基化合物,因此在相邻的羟基或羰基上的氧原子可以作为配位原子同金属离子配合形成五元或六元的螯合物。两个相邻的酚羟基能以氧负离子的形式与金属离子形成稳定的五元环螯合物,邻苯三酚结构中的第3个酚羟基虽然没有参与配合,但可以促进另外两个酚羟基的离解,从而促进配合物的形成与稳定。黄酮类化合物可配伍诱导氧化的过渡金属离子,如与Fe等金属离子配伍,Fe离子含有空轨道,可接纳配体提供的电子对,从而形成配合物,使含这些离子的金属酶活性受到抑制,这是黄酮化合物多酚类结构抗氧化活性的原因之一。
        黄酮对金属离子的鳌合作用是其抗油脂氧化的反应机理。黄酮具有清除人和动物体内自由基的作用。黄酮清除自由基的作用可能是通过自身供氢氧化实现的。邻位羟基的存在可使一个羟基供氢氧化形成,并与邻位的羟基形成分子氢键,使氧化后的物质更稳定,从而中断自由基引起的链反应。
        Shahidi等[2] 认为黄酮的自由基清除活性与其所含的酚羟基数量和结构密切相关,与其形成稳定自由基有关。中药中的黄酮类化合物和微量元素均具有其重要的作用,但并不是独立发挥其药效作用,微量元素与黄酮可结合成金属配合物,二者协同可以发挥抗氧化功能,清除体内自由基,仅仅从微量元素或黄酮化合物方面研究,不能很好地说明中药的作用,必须将二者结合起来,才能更准确地解释中药的药效作用。
       【参考文献】
           [1]王富丽,罗跃娥,刘 斌.浅析中药与微量元素[J].时珍国医国药,2004, 15(7):449.
       
       [2]Shahidi F, Wanasundara P K J. Phenolic Antioxidants[J]. Crit. Rev. Food Sci. Nutr., 1992, 32: 67.

经典中医古籍

中药学教材(附图片)

穴位数据库(附图片)